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    淺談陀螺儀的工作原理與應用

    發布時間:2019-09-06 17:08:31

    對于角速度傳感器,很多人可能會比較陌生,不過,如果提到它的另一個名字——陀螺儀,相信有不少人知道。

     

    陀螺儀,是一種用來感測與維持方向的裝置,基于角動量不滅的理論設計出來的。陀螺儀一旦開始旋轉,由于輪子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

     

    通俗地說,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。大家如果玩過陀螺就會知道,旋轉的陀螺遇到外力時,它的軸的方向是不會隨著外力的方向發生改變的。

     

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    三軸陀螺儀:同時測定6個方向的位置,移動軌跡,加速。 單軸的只能測量一個方向的量,也就是一個系統需要三個陀螺儀,而3軸的一個就能替代三個單軸的。3軸的體積小、重量輕、結構簡單、可靠性好,是激光陀螺的發展趨勢。

     

    在工程上,陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器,它是現代航空,航海,航天和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器,它的發展對一個國家的工業,國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。

     

    通過簡單的數學分析就可以看出,重力的力矩能改變螺旋旋轉的角動量的方向,使得整個陀螺發生進動。所以,我們看到陀螺都是一邊自轉一邊進動的。這就是重力在起作用了,只不過重力不能做功。

     

    我們通常說的角動量守恒定律是說在沒有外力矩的情況下,角動量對時間的導數等于零。而現在在陀螺這個情況下,角動量不守恒,因為存在重力力矩,所以,角動量對時間的導數等于重力力矩。

     

    陀螺儀的原理就是,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。人們根據這個道理,用它來保持方向,制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量。陀螺儀在工作時要給它一個力,使它快速旋轉起來,一般能達到每分鐘幾十萬轉,可以工作很長時間。然后用多種方法讀取軸所指示的方向,并自動將數據信號傳給控制系統。

     

    陀螺儀的發明以及使用為我們的生活以及生產帶來了極為重要的改變,正是有了陀螺儀的使用,是我們生活中的一些儀器以及產品能夠得到更好的靈敏度以及準確性。而電子陀螺儀的使用使得效果更為的明顯,了解一些有關于電子陀螺儀的一些工作原理可以幫助你更好的了解一些它的效果。


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